整定的目的：為何整定？何時(shí)需要整定？

從本質(zhì)上來說，伺服系統(tǒng)的工作就是將指令輸入和輸出的誤差減小到零。而將誤差減小到零試圖花費(fèi)多大的“力氣”取決于系統(tǒng)是被如何整定的。簡單地說，整定就是調(diào)節(jié)伺服系統(tǒng)對于任意給定誤差的反應(yīng)以使系統(tǒng)獲得給定響應(yīng)。在大多數(shù)高性能伺服應(yīng)用中，目標(biāo)是獲得對于誤差的高響應(yīng)速率(又稱帶寬)，并在運(yùn)轉(zhuǎn)和停轉(zhuǎn)時(shí)維持誤差盡可能小。當(dāng)然，很多應(yīng)用需要較慢的響應(yīng)速率；在系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)中總會(huì)存在一定的跟蹤誤差。一個(gè)整定好的系統(tǒng)不一定要盡量快地消除誤差，而是要對誤差做出機(jī)器設(shè)計(jì)者所期望的反應(yīng)。

??一般而言，在伺服系統(tǒng)安裝到機(jī)器上之前，應(yīng)對其進(jìn)行測試并確認(rèn)系統(tǒng)空載運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。如果在按裝和加載前系統(tǒng)運(yùn)行roughly，那么安裝之后能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)性能的可能性很小。下圖是 SureServo 伺服系統(tǒng)的整定流程和線索：

控制環(huán)流程圖說明了伺服控制器驅(qū)動(dòng)負(fù)載的基本原理。如圖所示，伺服控制系統(tǒng)主要由三部分組成：

電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)

對于伺服電機(jī)使用者來說，只需要整定速度環(huán)和位置環(huán)參數(shù)。除選擇電機(jī)功率型號(hào)外，電流環(huán)不需要任何用戶交互，它被設(shè)定為1.8KHz的固定帶寬。如果電機(jī)功率型號(hào)選錯(cuò)，電流環(huán)的工作性能會(huì)受影響，并有可能最終損壞電機(jī)。速度環(huán)的輸出連接至電流環(huán)。速度環(huán)的工作帶寬可以調(diào)節(jié)到最高450Hz。位置環(huán)的輸出連接到速度環(huán)，其帶寬最高可以調(diào)節(jié)到300Hz。

正如所見，電流環(huán)是響應(yīng)最快的，目的是迅速處理和跟蹤到速度環(huán)的輸出。即便當(dāng)速度環(huán)設(shè)定為最高工作帶寬，電流環(huán)仍然比其快四倍，這樣是為了保證系統(tǒng)穩(wěn)定。同樣，速度環(huán)應(yīng)該總是比位置環(huán)響應(yīng)快。否則，如果位置環(huán)更新其至速度環(huán)的目標(biāo)比速度環(huán)校正誤差還快，系統(tǒng)只可能變得不穩(wěn)定。( the system has no choice but to become unstable)

控制律

可以選擇的有兩種：

- PI (Proportional-Integral) 比例-積分
- PDFF (Pseudo-Derivative Feedback and Feedforward) 偽微分反饋前饋

框圖如下：

可用整定模式

定義 慣量率=負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量/電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，一般而言該值為10左右

手動(dòng)輸入參數(shù)。

簡單模式。適用于負(fù)載大范圍變化。由用戶輸入目標(biāo)剛性和慣量率，系統(tǒng)自動(dòng)整定一個(gè)比較保守的值
自適應(yīng)自整定模式。系統(tǒng)在運(yùn)行中根據(jù)變化的負(fù)載慣量自動(dòng)動(dòng)態(tài)調(diào)整參數(shù)。

固定自動(dòng)整定模式。當(dāng)負(fù)載慣量已知時(shí)，由用戶輸入目標(biāo)剛性和慣量律，系統(tǒng)自動(dòng)整定參數(shù)。負(fù)載變化范圍不能太大。